第四章-直流电动机及其驱动技术

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电机驱动系统具有以下特点电机驱动系统具有以下特点: 1)以电磁转矩为控制目标，加速踏板和制动踏板的开度是 电磁转矩给定的目标值，要求转矩响应迅速，波动小。 2)电动汽车要求驱动电机有较宽的调速范围，电机能在四 象限内工作。 3)为保证加速时间，要求电机低速时有大的转矩输出和较 大的过载倍数(24)；为保证汽车能达到最高车速，要求电 机高速区处有一定的功率输出。 4)驱动系统高效，电磁兼容性好，易于维护。 5)良好的可靠性、耐温、耐潮湿，可以在恶劣的环境条件 下长时期运转，结构简单，适合批量生产。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录

2、返回返回上一页上一页 电动汽车对驱动电机有以下要求：电动汽车对驱动电机有以下要求： 1)高电压。 2)小质量。 3)较大的起动转矩和较大的调速范围，使电动汽车有好的 起动性能和加速性能，从而获得起动、加速、行驶、减速 、制动所需的功率与转矩。 4)高效率，低损耗。 5)电气系统和控制系统的安全性必须符合国家(或国际)有 关车辆电气控制安全性能的标准和规定，装备有高压保护 设备。 6)高可靠性。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电动汽车对驱动电机分类：电动汽车对驱动电机分类： 电动汽车驱动电机的分类 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 13)温

3、升。 各种电机的基本性能比较 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在电动汽车所采用的直流电动机中，小功率电动在电动汽车所采用的直流电动机中，小功率电动 机采用的是永磁式直流电动机，大功率电动机采用的机采用的是永磁式直流电动机，大功率电动机采用的 是绕组励磁式直流电动机。是绕组励磁式直流电动机。 直流电机驱动系统框图 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 直流电机的爆炸图 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页直流电动机的结构 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返

4、回上一页上一页直流电动机的结构 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。 由永久磁铁做成。由永久磁铁做成。 磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，磁极上绕线圈，线圈中通过直流电， 形成电磁铁。形成电磁铁。 磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称 为励磁。为励磁。 电动汽车所使用的直流电动机主要是他励直流电动电动汽车所使用的直流电动机主要是他励直流电动 机、串励直流电动机、复励直流电动机三种类型。机、串励直流电动机、复励直流电动机三种类型。 小功率（小功率（100W10kW）电动机采用

5、的是小型高效）电动机采用的是小型高效 的永磁直流电动机，可以应用在小型、低速的搬运的永磁直流电动机，可以应用在小型、低速的搬运 设备上。设备上。 中等功率（中等功率（10100kW）的电动机采用他励、复励）的电动机采用他励、复励 或串励式直流电动机，可以用于结构简单、转矩要或串励式直流电动机，可以用于结构简单、转矩要 求较大的电动货车上。求较大的电动货车上。 大功率（大功率（100kW）直流电动机采用串励式，可用）直流电动机采用串励式，可用 在要求低速、高转矩的专用电动车上。在要求低速、高转矩的专用电动车上。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 （3）串励直流电动机）串

6、励直流电动机 串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联 后，再接于直流电源，这种直流电动机的励后，再接于直流电源，这种直流电动机的励 磁电流就是电枢电流。这种电动机内磁场随磁电流就是电枢电流。这种电动机内磁场随 着电枢电流的改变有显著的变化。着电枢电流的改变有显著的变化。 为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压 降，励磁绕组的电阻越小越好，所以串励直降，励磁绕组的电阻越小越好，所以串励直 流电动机通常用较粗的导线绕成，它的匝数流电动机通常用较粗的导线绕成，它的匝数 较少。较少。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回

7、返回上一页上一页 （4）复励直流电动机）复励直流电动机 复励直流电动机有并励和串励两个励磁绕组复励直流电动机有并励和串励两个励磁绕组 ，电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产，电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产 生。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产 生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁 通势方向相反，则称为差复励。通势方向相反，则称为差复励。 复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性复励直流电动机的永磁励磁部分采用高磁性 材料钕铁硼，运行效率高。材料钕铁硼，运行效率高。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回

8、上一页上一页 U Uf Ia M + _ + _ If f R st R 他励直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定他励直流电动机在运行过程中励磁磁场稳定 而且容易控制，容易实现电动汽车的再生制而且容易控制，容易实现电动汽车的再生制 动要求。动要求。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 Ia U M + _ If f R st R + _ I E 性能与他励直流电动性能与他励直流电动 机基本相同。机基本相同。 并励绕组两端电压就并励绕组两端电压就 是电枢两端电压，但是电枢两端电压，但 是励磁绕组用细导线是励磁绕组用细导线 绕成，其匝数很多，绕成，其匝数很多， 因此具有较大的

9、电阻因此具有较大的电阻 ，使得通过它的励磁，使得通过它的励磁 电流较小。电流较小。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 U Ia + _ If M 这种直流电动机的励磁电这种直流电动机的励磁电 流就是电枢电流。这种电流就是电枢电流。这种电 动机内磁场随着电枢电流动机内磁场随着电枢电流 的改变有显著的变化。的改变有显著的变化。 为了使励磁绕组中不致引为了使励磁绕组中不致引 起大的损耗和电压降，励起大的损耗和电压降，励 磁绕组的电阻越小越好，磁绕组的电阻越小越好， 所以串励直流电动机通常所以串励直流电动机通常 用较粗的导线绕成，它的用较粗的导线绕成，它的 匝数较少。匝数较少

10、。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 复励复励 U + _ I M Ia 若串励绕组产生的磁通势若串励绕组产生的磁通势 与并励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势 方向相同称为积复励。若方向相同称为积复励。若 两个磁通势方向相反，则两个磁通势方向相反，则 称为差复励。称为差复励。 复励直流电动机的永磁励复励直流电动机的永磁励 磁部分采用高磁性材料钕磁部分采用高磁性材料钕 铁硼，运行效率高。铁硼，运行效率高。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 I U + S b N a c d 直流

11、电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流直流电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流 方向方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论 线圈怎样转动，总是线圈怎样转动，总是S极有效边的电流方向向里极有效边的电流方向向里, N极有效边的电流方向向外。电动机电极有效边的电流方向向外。电动机电枢枢绕组通电绕组通电 后中受力后中受力(左手定则左手定则)按顺时针方向旋转按顺时针方向旋转。 U + U + 电刷电刷 换向片换向片 U + I F F T n 换向器作用：换向器作用： 将外部直流电将外部直流电 转换成内部的转换成内部的 交流电，以保交流电，以保 持转矩方向不持

12、转矩方向不 变。变。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 U+ E E T n S b N d F F a c I I 换向片换向片 电刷电刷 Ce: 与电机结构有关的常数与电机结构有关的常数 n: 电动机转速电动机转速 ：磁通磁通 E=Ce n 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 U+ E E T n S b N d F F a c I I 换向片换向片 电刷电刷 aaaa RInCRIEU e RaIa E + + U M 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页

13、02 TTT 设外加电枢电压设外加电枢电压 U 一定，一定，T=T2 (平衡平衡)，此时，此时， 若若T2突然增加，则调整过程为突然增加，则调整过程为 达到新的平衡点达到新的平衡点(Ia 、 P入 入 ) 。 。 T2 n Ia T E nCE e a a a R EU I a C IT T 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 虽然电源电压虽然电源电压U和励磁电和励磁电 阻保持不变，但随着励磁方式不同，电动机的转矩、阻保持不变，但随着励磁方式不同，电动机的转矩、 转速和机械特性有很大的区别。转速和机械特性有很大的区别。 )f(IT a 一、并励电动机一、并励电动机 1.

14、 转矩特性转矩特性 Ia U M + _ If f R st R + _ I E aa RIEU 由图可求得由图可求得 a a R EU I f f R U I aaf IIII 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 aa RIEU a a R EU I f f R U I aaf IIII 由上分析可知：由上分析可知： 当电源电压当电源电压U和励磁回路的电阻和励磁回路的电阻Rf一定时一定时, 励励 磁电流磁电流If和磁通和磁通则则 即：并励电动机的磁通即：并励电动机的磁通 n 0 T)f(IT a )f(In a 4. 转速特性转速特性 下一页下一页总目录总目录 章目录

15、章目录返回返回上一页上一页 a e a e I C R C U n a I IT T T e E RIEU C nC aa 由以下公式由以下公式 理理想想空空载载转转速速: 0 C U n e 式中：式中： n 0 T )f(IT a n0 )f(In a 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 nnn 0 T CC R n eT 2 a T CC R C U n eTe 2 a a I IT T T C Ia U M + _ If f R st R + _ I E f(T)n 3. 机械特性机械特性 a e a e I C R C U n 下一页下一页总目录总目录 章目录

16、章目录返回返回上一页上一页 转速降: 2 a T CC R n eT 理理想想空空载载转转速速: 0 C U n e 式中：式中： nnT CC R C U n eTe 0 2 a n0 nN TN n 0 T 100% n nn n N N0 N 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 )f(IT a 二、串励电动机二、串励电动机 1. 转矩特性转矩特性 当当Ia较小时，铁心不饱和较小时，铁心不饱和 U Ia + _ If M fa II 特点：特点：) a f(I a KI 2 aTaT IKICT 当当Ia较大时，铁心饱和较大时，铁心饱和 aT ICT 与并励类似与并

17、励类似 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 )f(In a 4. 转速特性转速特性 当当Ia较小时，较小时， a KI a e a e I C R C U n KC R KIC U n e a ae 当当Ia较大时，铁心饱和较大时，铁心饱和 与并励类似与并励类似 从上式可见，当轻载时串励电动机的转速从上式可见，当轻载时串励电动机的转速 急剧上升，将导致电动机的损坏，所以串急剧上升，将导致电动机的损坏，所以串 励电动机不允许轻载运行，一般最低负载励电动机不允许轻载运行，一般最低负载 不小于额定负载的不小于额定负载的30% n 0 T )f(In a 下一页下一页总目录总目

18、录 章目录章目录返回返回上一页上一页 b Ta U n f(T)n 3. 机械特性机械特性 2 aTaT IKICT KC R KIC U n e a ae 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 三、复励电动机三、复励电动机 复励复励 U + _ I M Ia 他的工作特性介于并励他的工作特性介于并励 和串励之间。如果并励绕组和串励之间。如果并励绕组 磁通势起主要作用，其工作磁通势起主要作用，其工作 特性与并励电动机工作特性特性与并励电动机工作特性 接近。如果串励绕组磁通势接近。如果串励绕组磁通势 起主要作用，其工作特性与起主要作用，其工作特性与 串励电动机工作特性接近。

19、串励电动机工作特性接近。 但因为有并励绕组磁通势的但因为有并励绕组磁通势的 存在，磁通存在，磁通 不会趋近于零，不会趋近于零， 所以空载或轻载时，仍能正所以空载或轻载时，仍能正 常运行。常运行。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 有一并励电动机，其额定数据如下：有一并励电动机，其额定数据如下：P =22KW, UN=110V, nN=1000r/min, = 0.24, 并已知并已知 Rf= 27.5 ，Ra= 0.04 , 试求试求: (1) 额定电流额定电流I , 额定额定 电枢电流电枢电流Ia及及额定励磁电流额定励磁电流If ; (2) 损耗功率损耗功率 PaC

20、u , 及及 PO ; (3) 额定转矩额定转矩T; (4) 反电动势反电动势E。 解：解：(1) P2是输出功率，额定输入功率为是输出功率，额定输入功率为 KW19.26 84. 0 22 2 1 P P A238 110 1019.26 3 1 U P I 额定电流额定电流 额定励磁电流额定励磁电流 A4 5 .27 110 f f R u I 额定电枢电流额定电枢电流 A2344238 fa III 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 （2）电枢电路铜损）电枢电路铜损 W219023404. 0 2 a 2 aaCu IRP W44045 .27 2 f 2 ff

21、Cu IRP 励磁电路铜损励磁电路铜损 总损失功率总损失功率 W41902200026190 21 PPP 空载损耗功率空载损耗功率 W200021904190 aCu10 PPP m.N210 1000 22 95509550 2 n P T （3）额定转矩）额定转矩 （4）反电动势）反电动势 V6 .10023404. 0110 aa IRUE 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 T CC R U n eTe 2 a C n n0 T n0 n T 0 0 n 0 n 0 n T n O 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 有一他励电动机，其

22、额定数据如下：有一他励电动机，其额定数据如下：P =22KW, UN=220V, nN=1500r/min, IN=115A Ra= 0.125 , 试求试求: (1) 电枢电枢 (2) (3) 解：根据额定数据可得解：根据额定数据可得 0.137 n IRU C N aaN Ne 1606r/min U n e N 0 C Ne aNN N C RIU n 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 有一他励电动机，其额定数据如下：有一他励电动机，其额定数据如下：P =22KW, UN=220V, nN=1500r/min, IN=115A Ra= 0.125 , 试求试求:

23、 (1) 电枢电枢 (2) (3) 解：根据额定数据可得解：根据额定数据可得 (1) 当当 ，T=TN时，时， Ne aNN C R)(RIU n 1500 n 1150.125220 1150.75)(0.125220 IRU R)I(RU n n aaN aaN N min/874 rn 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 min/990 rn (2) (3) (2)T=TN时时 1500 n 1150.125220 1150.125150 IRU IRU E E E/C /CE n n aa aa e e N min/1095 r 0 n 0 N 0 0 n 16

24、06r/min 150 220 U U n n 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 (3)T=TN时时 min/2007 r 0 n min/1844rn 1 I 0.8I I I0.8 I I T T aN a aNN aN aNN a N 1500 n 0.8115)0.125(220 115/0.80.125220 )/CIR(U )/CIR(U n n NeaNaN eaaN N 00 0 n 1606r/min 1 0.8 n n 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 太大会使换向器产生严重的火花太大会使换向器产生严重的火花, ,烧坏换向

25、器；烧坏换向器； Na a N ast )2010(I R U I 0nCE e 1. 起动问题：起动问题： (1) 起动电流大起动电流大 (2) 起动转矩大起动转矩大 起动时，起动转矩为起动时，起动转矩为(1020)TN , 造成机械冲造成机械冲 击，使传动机构遭受损坏。击，使传动机构遭受损坏。 tas IT 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 N sta N ast )5 . 25 . 1 (I RR U I a ast N st R I U R n n0 T nnT CC R C U n eTe 0 2 a TL T2 T1 此启动方法，启动设备简此启动方法，启动

26、设备简 单，操作方便，但启动能单，操作方便，但启动能 耗大。耗大。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要 接通接通, ,不能让它断开不能让它断开, ,而且起动时要满励磁。否则，而且起动时要满励磁。否则， 磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故： aNst R2IU 目前基本采用可控硅整流目前基本采用可控硅整流 电源作为调压电源。此启电源作为调压电源。此启 动方法，启动电流小，启动方法，启动电流小，启 动平稳，启动能耗小。动平稳，启动能耗小。 TLT2 n0 n

27、 T 0 T1 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 (3)如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭 受严重的机械损伤，而且因电受严重的机械损伤，而且因电电流过大而将绕组电流过大而将绕组 烧坏。烧坏。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电磁转矩：电磁转矩： 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 与异步电动机相比，虽然结与异步电动机相比，虽然结 构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上 由其独特的优点。由其独特的优点。 1. 调速均匀平

28、滑，可以无级调速调速均匀平滑，可以无级调速 4. 调速范围大，调速比可达调速范围大，调速比可达D=210 以上以上 3.3.调速静差率调速静差率 小。小。 由转速公式由转速公式: e C RIU n aa 可见直流电机调速方法有三种。可见直流电机调速方法有三种。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 T CC R C U n eTe 2 a 保持电枢电压保持电枢电压U不变，减小励磁电流不变，减小励磁电流If (调调Rf)以以 减小磁通减小磁通 。 由式由式 0 n 0 n 0 n T n O a a a R EU I Rf E I n Ia E T nCE e 在高于在高

29、于n的转速下运行的转速下运行 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 n C nC RIU 1 e aa n C I n C ICT 2 a 1 TaT C CTnP (1)调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受 机械本身强度所限，机械本身强度所限，n不能太高。不能太高。 (2) 调速设备简单，经济，电流小，便于控制。调速设备简单，经济，电流小，便于控制。 (3) 机械特性较硬，稳定性较好。机械特性较硬，稳定性较好。 (4) 对专门生产的调磁电动机对专门生产的调磁电动机, ,其其D D可达可达, 一般一般D=2 下一页下一页总目

30、录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 n n0 T nnT CC RR C U n 0 2 eT a e 特点：特点：(1) 设备简单，操作方便。设备简单，操作方便。 (2)机械特性软，稳定性差。机械特性软，稳定性差。 (4)能量损耗大，只用于小型直流机。能量损耗大，只用于小型直流机。 TL (3)调速范围较小，一般调速范围较小，一般D=24.5 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 n0 n0 Tc n0 n T 0 KTnT CC R C U n eTe 0 2 a )( a一定 一定和和R (1)工作时电压不允许超过工作时电压不允许超过 ，而 ，而, 所以调速

31、所以调速 只能向下调只能向下调。 (2)机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳 定性好。定性好。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 (4)均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。 (5)调速范围较大。一般调速范围较大。一般D=2D=210 U Ia n E Ia (3)属于恒转矩调速。属于恒转矩调速。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 直流电机的调速控制 1)周期T固定，导通时间Ton改变，称为脉波宽度调变(Pulse-widt h Modulation，PWM)。

32、 2)导通时间Ton固定，周期T改变，称为频率调变(Frequency Mod ulation，FM)。 3)周期T及导通时间Ton 同时改变，即波宽调变及频率调变混合 使用。 1.单象限直流斩波器 4.二象限直流斩波器 3.四象限直流斩波器 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 1.单象限直流斩波器 图5-20单象限直流斩波器驱动电路原理图 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 4.二象限直流斩波器 图5-21单象限直流斩波器驱动电路稳态波形 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 4.二象限直流斩波器 图5-22二象限直流斩波

33、器驱动电路原理图 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 4.二象限直流斩波器 图5-23单象限直流斩波器驱动 电路稳态波形 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 4.二象限直流斩波器 图5-24二象限直流斩波器的机械特性 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 3.四象限直流斩波器 图5-25四象限直流斩波器驱动电路原理图 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 3.四象限直流斩波器 图5-26四象限直流斩波器的机械特性 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 有一他励电动机，有一他励电动机

34、， 已知已知U=220V , Ia=53.2A, n=1500r/min Ra=0.7 。今将电枢电压降低一。今将电枢电压降低一 半，而负载转矩不变，问转速降低多少？半，而负载转矩不变，问转速降低多少？ 解解: 由由可知，在保持负载转矩和励磁电可知，在保持负载转矩和励磁电 流不变的条件下，电流也保持不变。流不变的条件下，电流也保持不变。 53.80.7220 53.80.7110 IRU IRU E E E/C /CE n n aa aa e e 4 . 0 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 有一他励电动机，有一他励电动机， 已知已知 :Ia=64.5A, PN=13

35、KW nN=1500r/min Ra=0.225 。 UN=220V (1)采用电枢串电阻调速，使采用电枢串电阻调速，使n=1000r/min，应，应 串入多大的电阻？串入多大的电阻？ (2)采用降压调速，使采用降压调速，使n=1000r/min，电源电压，电源电压 应降为多少？应降为多少？ (3)采用弱磁调速，采用弱磁调速， ，电动机的转速为，电动机的转速为 多少？能否长期运行？多少？能否长期运行？ (4)如要求静差率如要求静差率30%， 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 Ne aaN R)I(RU n C (1)采用电枢串电阻调速时，当采用电枢串电阻调速时，当 =

36、 N,T=TN时时 Ia=64.5A, 根据根据 Ne aaN N C IRU n 1500 1000 68.50.225220 68.5R)(0.225220 IRU R)I(RU n n aaN aaN N 0.995R 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 Ne aa C IRU n (2)降压调速时，当降压调速时，当 = N,T=TN时时Ia=64.5A, 根据根据 Ne aaN N IRU n C 1500 1000 68.50.225220 68.50.225U IRU IRU n n aaN aa N V8 .511U 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录

37、返回返回上一页上一页 (2)弱磁调速时，当弱磁调速时，当 = 0.25 N,T=TN时时, 根据根据 80.59A 0.85 I I N a min/1741rn 1 I 0.85I I I0.85 I I T T aN a aNN aN aNN a N 1500 n 0.8568.5)0.225(220 80.2252 )/CIR(U )/IR(U n n NeaNaN eaaN N 59. 020 C 电动机不能长期运行电动机不能长期运行 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 (4)额定条件下，固有特性额定条件下，固有特性 根据根据 1364. 0 n RIU C N

38、 aNN Ne 113r/min15001613nnn N0N 1613r/min 0.1364 220 C U n Ne N 0 额定负载允许的转速降为额定负载允许的转速降为 电枢串联电阻调速时，电枢串联电阻调速时，n0不变，不变， 30% n n 0 N 时时 484r/min16130.330%nn 0N 允许的最低转速为允许的最低转速为 1129r/min4841613n-nn N0min 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 调速范围为：调速范围为： 1.33 1129 1500 n n n n D min N min max 降压调速时，降压调速时， nN不变

39、，不变，30% n n 0 N 允许的最低理想空载转速降为允许的最低理想空载转速降为 时时 376.7r/min 0.3 113n n N 0 允许的最低转速为允许的最低转速为 263.7r/min113376.7n-nn N0min 调速范围为：调速范围为： 5.69 263.7 1500 n n n n D min N min max 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 制动方法制动方法 机械制动机械制动 电气制动电气制动 能耗制动能耗制动 反接制动反接制动 发电反馈制动发电反馈制动 能耗制动时，电动机励磁电流不变，电枢电压能耗制动时，电动机励磁电流不变，电枢电压U

40、=0 U=0 Uf Ia M + _ + _ If f R st R aa a RR E R EU I 因为电枢电流方向改变，因为电枢电流方向改变， 所以电磁转矩方向也改变，为所以电磁转矩方向也改变，为 制动转矩。制动转矩。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 此时机械特性方程为此时机械特性方程为T C RR n 2 Te sta C 可见可见T=0 时，时，n=0; T0时，时，n0; T0;所以，所以， 机械特性应在二、四象限，并通过原点。机械特性应在二、四象限，并通过原点。 n n0 T TL AB -T 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页

41、 U=0Ia 反向反向 反向为制动转矩反向为制动转矩 n nE e C 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 a a R EU I RR EU- I a a 因为电枢电流方向改变，所以电磁转矩方因为电枢电流方向改变，所以电磁转矩方 向也改变，为制动转矩。向也改变，为制动转矩。 T CC RR n 2 Te sta 0 n 此时机械特性方程为此时机械特性方程为 -n0 n0 T TL AB -T C 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 -UIa 反向反向 反向为制动转矩反向为制动转矩 n nE e C 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 a a R EU I 电枢电流电枢电流 电枢电流方向改变，所以电磁转矩方向也电枢电流方向改变，所以电磁转矩方向也 改变，为制动转矩。改变，为制动转矩。 n 0 T - TL B 下一页下一页总目录